一种自动跟踪太阳的太阳能发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能发电装置，具体是一种自动跟踪太阳的太阳能发电装置。
【背景技术】
[0002]太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
[0003]太阳能供电使用十分广泛，但在太阳能利用系统中，太阳能板的安装方向直接影响着太阳能的利用率，目前太阳能板的安装方向一般是根据当地的日照情况进行固定安装，绝大部分时间太阳光线与太阳能板的向光面并不垂直，不能转动跟踪太阳，当太阳光入射角改变的时候采集率也随之改变，太阳能的利用和转换率低。而通常高倍聚光光伏光电转换接收器所寻求的主要益处是在聚光光伏电池的有效面积上得到从菲涅尔透镜汇聚的高密度太阳辐射光。透镜的倍数越高，得到太阳辐射光的密度越高，相同面积上使用的聚光光伏电池越少，单位面积上的发电成本就越低。从菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑一般为正方形，该焦斑的形状和大小也通常和聚光太阳能电池片的形状和大小一致，从而使菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑完全汇聚到聚光太阳能电池片上。但是在实际应用中，太阳是随时在移动的，这样就会造成一个时间段后从菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑不会完全和聚光太阳能电池片的有效面积重合，从而导致聚光光伏系统整体的转换效率降低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种自动跟踪太阳的太阳能发电装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种自动跟踪太阳的太阳能发电装置，包括底座、立柱、U形架、主太阳能板、第一副太阳能板和第二副太阳能板，所述立柱竖直连接在底座的中心位置，U形架设置在立柱的顶端，所述主太阳能板安装在U形架，第一副太阳能板和第二副太阳能板设置在主太阳能板上，所述立柱上端设有旋转盘，所述旋转盘内固定安装有第一旋转电机，所述U形架下端中间位置设有向下的连接柱，所述连接柱上套接有端面轴承，所述端面轴承设置在旋转盘和U形架之间，用于连接旋转盘和U形架，所述第一旋转电机的输出轴与连接柱连接传动，所述主太阳能板采用多块光伏电池焊接而成的光伏光电转换接收器，所述光伏电池包括光伏电池基材层，所述光伏电池基材层一面设有正电极层，另一面设有负电极段层，所述主太阳能板上固定连接旋转轴，所述旋转轴两端分别通过转动轴承连接在U形架的两端侧臂上，所述U形架上安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴连接旋转轴的一端，所述主太阳能板上垂直连接第一副太阳能板和第二副太阳能板，所述第一副太阳能板和第二副太阳能板分别设置在主太阳能板的两长度方向的边缘位置，且第一副太阳能板和第二副太阳能板相互垂直，所述第一副太阳能板的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面都和转轴的轴线平行并垂直主太阳能板的上表面，所述第二副太阳能板的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面都和转轴的轴线垂直并垂直主太阳能板的上表面，所述第一副太阳能板与第一旋转电机电连接，第二副太阳能板与第二旋转电机电连接，所述第二副太阳能板的正面和背面的两块太阳能电池板上均设有聚光太阳能透镜，所述聚光太阳能透镜包括钢化玻璃、粘接剂、娃胶和封边胶，所述钢化玻璃和娃胶通过粘接剂无缝地粘接在一起，所述封边胶将娃胶的四个侧面紧紧地黏在钢化玻璃的表面上，所述第一副太阳能板的正面和背面的两块太阳能电池板上也均设有聚光太阳能透镜。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述负电极段层的宽度为2mm，长度为4mm，厚度为Imm0
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述正电极层面积形状和光伏电池基材层面积形状一致。
[0009]作为本实用新型再进一步的方案:所述光伏电池基材层上设有两排多个负电极段层，两排负电极段层放置在光伏电池基材层的任何两个相邻端面。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:结构简单，通过两个方向的跟踪调节使太阳能板垂直朝向太阳光线，主太阳能板跟踪太阳光线准确可靠，太阳能的利用和转换率高，提高了工作效率，第一副太阳能板和第二副太阳能板设置双面且带有聚光太阳能透镜的太阳能发电板接收太阳能，将获得最大化的转换效率，一旦有太阳照射到第一副太阳能板和第二副太阳能板上时它就发电并带动主太阳能板跟踪太阳转动，主太阳能板跟踪太阳光线准确可靠，太阳能的利用和转换率高。
【附图说明】
[0011]图1为自动跟踪太阳的太阳能发电装置的结构示意图。
[0012]图2为自动跟踪太阳的太阳能发电装置中A处的放大结构示意图。
[0013]图3为自动跟踪太阳的太阳能发电装置中B处的放大结构示意图。
[0014]图4为自动跟踪太阳的太阳能发电装置中在主太阳能板的结构示意图。
[0015]图5为自动跟踪太阳的太阳能发电装置中光伏电池的结构示意图。
[0016]图6为自动跟踪太阳的太阳能发电装置中聚光太阳能透镜的结构示意图。
[0017]图7为自动跟踪太阳的太阳能发电装置中聚光太阳能透镜的侧视图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]请参阅图1?7，本实用新型实施例中，一种自动跟踪太阳的太阳能发电装置，包括底座1、立柱2、U形架5、主太阳能板6、第一副太阳能板7和第二副太阳能板8，所述立柱2竖直连接在底座I的中心位置，U形架5设置在立柱2的顶端，所述主太阳能板6安装在U形架5，第一副太阳能板7和第二副太阳能板8设置在主太阳能板6上，所述立柱2上端设有旋转盘3，所述旋转盘3内固定安装有第一旋转电机31，所述U形架5下端中间位置设有向下的连接柱32，所述连接柱32上套接有端面轴承4，所述端面轴承4设置在旋转盘3和U形架5之间，用于连接旋转盘3和U形架5，所述第一旋转电机31的输出轴与连接柱32连接传动，所述主太阳能板6米用多块光伏电池61焊接而成的光伏光电转换接收器，所述光伏电池61包括光伏电池基材层63，所述光伏电池基材层63—面设有正电极层64，另一面设有负电极段层62，所述正电极层64面积形状和光伏电池基材层63面积形状一致，所述光伏电池基材层63上设有两排多个负电极段层62，两排负电极段层62放置在光伏电池基材层的任何两个相邻端面，所述负电极段层62的宽度为2mm，长度为4mm，厚度为1mm，便于大电流的顺利导通，所述主太阳能板6上固定连接旋转轴9，所述旋转轴9两端分别通过转动轴承11连接在U形架5的两端侧臂上，所述U形架5上安装有第二旋转电机1，所述第二旋转电机1的输出轴连接旋转轴9的一端，所述主太阳能板6上垂直连接第一副太阳能板7和第二副太阳能板8，所述第一副太阳能板7和第二副太阳能板8分别设置在主太阳能板6的两长度方向的边缘位置，且第一副太阳能板7和第二副太阳能板8相互垂直，所述第一副太阳能板7的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面都和转轴的轴线平行并垂直主太阳能板6的上表面，所述第二副太阳能板8的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面都和转轴的轴线垂直并垂直主太阳能板6的上表面，所述第一副太阳能板7与第一旋转电机31电连接，第二副太阳能板8与第二旋转电机10电连接，所述第二副太阳能板8的正面和背面的两块太阳能电池板上均设有聚光太阳能透镜81，所述聚光太阳能透镜81包括钢化玻璃82、粘接剂83、硅胶84和封边胶85，所述钢化玻璃82和硅胶84通过粘接剂83无缝地粘接在一起，以保证太阳光在透镜内的绝对直射，所述封边胶85将硅胶84的四个侧面紧紧地黏在钢化玻璃82的表面上，所述第一副太阳能板7的正面和背面的两块太阳能电池板上也均设有聚光太阳能透镜81。
[0020]本实用新型的工作原理是:第一副太阳能板7和第二副太阳能板8分别在经度和玮度方向上接收太阳能发电并分别驱动第一旋转电机31和第二旋转电机转动10，第一旋转电机31转动带动主太阳能板6在经度方向调节朝向位置，第二旋转电机1转动使主太阳能板6在玮度方向调节朝向位置，直到第一副太阳能板7的正面和背面以及第二副太阳能板8的正面和背面均照射不到太阳光线为止，而第一副太阳能板7和第二副太阳能板8均垂直主太阳能板6，因此此时太阳光线正好垂直照射到主太阳能板6上，通过两个方向的跟踪调节使主太阳能板6垂直朝向太阳光线，主太阳能板6采用多块光伏电池61焊接而成的光伏光电转换接收器，光伏电池基材层63通过特殊工艺将正电极层64和两排负电极段层62结合在一起，既能保证大电流很顺畅地通过正电极层64和负电极段层62引导出来，同时也能保证各电极层和连接线能承受10安培以上的额定电流，负电极段层62的形状和设计有效增大了受光面积，能将光伏电池片61的转换效率整体提高;第一副太阳能板7和第二副太阳能板8的正面和背面的两块太阳能电池板上均设有聚光太阳能透镜81，在使用时，首先聚光太阳能透镜81上的硅胶84将太阳光汇聚为长方形形状的焦斑，随着太阳能跟踪器的移动，该焦斑会完全落入聚光光伏电池芯片的有效面积内，从而获得最大化的转换效率。
[0021]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0022]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种自动跟踪太阳的太阳能发电装置，包括底座(I)、立柱(2)、U形架(5)、主太阳能板(6)、第一副太阳能板(7)和第二副太阳能板(8)，其特征在于，所述立柱(2)竖直连接在底座(I)的中心位置，U形架(5)设置在立柱(2)的顶端，所述主太阳能板(6)安装在U形架(5)，第一副太阳能板(7)和第二副太阳能板(8)设置在主太阳能板(6)上，所述立柱(2)上端设有旋转盘(3)，所述旋转盘(3)内固定安装有第一旋转电机(31)，所述U形架(5)下端中间位置设有向下的连接柱(32)，所述连接柱(32)上套接有端面轴承(4)，所述端面轴承(4)设置在旋转盘(3)和U形架(5)之间，用于连接旋转盘(3)和U形架(5)，所述第一旋转电机(31)的输出轴与连接柱(32)连接传动，所述主太阳能板(6)采用多块光伏电池(61)焊接而成的光伏光电转换接收器，所述光伏电池(61)包括光伏电池基材层(63)，所述光伏电池基材层(63)一面设有正电极层(64)，另一面设有负电极段层(62)，所述主太阳能板(6)上固定连接旋转轴(9)，所述旋转轴(9)两端分别通过转动轴承(11)连接在U形架(5)的两端侧臂上，所述U形架(5)上安装有第二旋转电机(10)，所述第二旋转电机(1)的输出轴连接旋转轴(9)的一端，所述主太阳能板(6)上垂直连接第一副太阳能板(7)和第二副太阳能板(8)，所述第一副太阳能板(7)和第二副太阳能板(8)分别设置在主太阳能板(6)的两长度方向的边缘位置，且第一副太阳能板(7)和第二副太阳能板(8)相互垂直，所述第一副太阳能板(7)的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面都和转轴的轴线平行并垂直主太阳能板(6)的上表面，所述第二副太阳能板(8)的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面都和转轴的轴线垂直并垂直主太阳能板(6)的上表面，所述第一副太阳能板(7)与第一旋转电机(31)电连接，第二副太阳能板(8)与第二旋转电机(10)电连接，所述第二副太阳能板(8)的正面和背面的两块太阳能电池板上均设有聚光太阳能透镜(81)，所述聚光太阳能透镜(81)包括钢化玻璃(82)、粘接剂(83)、硅胶(84)和封边胶(85)，所述钢化玻璃(82)和硅胶(84)通过粘接剂(83)无缝地粘接在一起，所述封边胶(85)将硅胶(84)的四个侧面紧紧地黏在钢化玻璃(82)的表面上，所述第一副太阳能板(7)的正面和背面的两块太阳能电池板上也均设有聚光太阳能透镜(81)。2.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳的太阳能发电装置，其特征在于，所述负电极段层(62)的宽度为2mm，长度为4mm，厚度为Imm03.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳的太阳能发电装置，其特征在于，所述正电极层(64)面积形状和光伏电池基材层(63)面积形状一致。4.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳的太阳能发电装置，其特征在于，所述光伏电池基材层(63)上设有两排多个负电极段层(62)，两排负电极段层(62)放置在光伏电池基材层的任何两个相邻端面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动跟踪太阳的太阳能发电装置，包括底座、立柱、U形架、主太阳能板、第一副太阳能板和第二副太阳能板，所述立柱竖直连接在底座的中心位置，U形架设置在立柱的顶端，所述主太阳能板安装在U形架，第一副太阳能板和第二副太阳能板设置在主太阳能板上，所述主太阳能板采用多块光伏电池焊接而成的光伏光电转换接收器，所述第一副太阳能板的正面和背面均设有一块太阳能发电板，所述第二副太阳能板的正面和背面均设有一块太阳能发电板，所述第一副太阳能板和第二副太阳能板的正面和背面的两块太阳能电池板上均设有聚光太阳能透镜。本实用新型结构简单，太阳能的利用和转换率高，提高了工作效率。
【IPC分类】H02S10/00, H02S20/32
【公开号】CN205385445
【申请号】CN201620030785
【发明人】李世杰, 王虎, 翟伟祥, 余真鹏
【申请人】中国大唐集团科学技术研究院有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年1月13日